JP6988229B2 - ノイズ強度検出装置、ノイズ強度検出方法及びコヒーレント光受信機 - Google Patents
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Description
信号前処理ユニットであって、受信信号に対して前処理を行って、前記受信信号に含まれているパイロットシーケンスを得るためのもの;
位相ノイズ除去ユニットであって、既知の送信パイロット信号を用いて、受信パイロットシーケンスの位相ノイズを除去するためのもの;
パワー密度計算ユニットであって、位相ノイズ無し受信パイロットシーケンスの、パイロット周波数近傍の所定スペクトル幅内でのノイズパワー密度を計算するためのもの;及び
線形ノイズ計算ユニットであって、前記受信信号のバンド幅及び前記所定スペクトル幅内でのノイズパワー密度に基づいて、前記受信信号の線形ノイズのパワーを計算するためのものを含む。
受信信号に対して前処理を行って、前記受信信号に含まれているパイロットシーケンスを取得し;
既知の送信パイロット信号を用いて、受信パイロットシーケンスの位相ノイズを除去し;
位相ノイズ無し受信パイロットシーケンスの、パイロット周波数近傍の所定スペクトル幅内でのノイズパワー密度を計算し;及び
前記受信信号のバンド幅及び前記所定スペクトル幅内でのノイズパワー密度に基づいて、前記受信信号の線形ノイズのパワーを計算することを含む。
光電変換器であって、受信した光信号を電気信号に変換するためのもの;及び
デジタル信号処理器であって、前記電気信号に対して前処理を行って、前記電気信号に含まれているパイロットシーケンスを取得し、既知の送信パイロット信号を用いて、受信パイロットシーケンスの位相ノイズを除去し、位相ノイズ無し受信パイロットシーケンスの、パイロット周波数近傍の所定スペクトル幅内でのノイズパワー密度を計算し、また、受信信号のバンド幅及び前記所定スペクトル幅内でのノイズパワー密度に基づいて、前記受信信号の線形ノイズのパワーを計算するためのものを含む。
ステップ102:既知の送信パイロット信号を用いて、受信パイロットシーケンスの位相ノイズを除去し;
ステップ103:位相ノイズ無し受信パイロットシーケンスの、パイロット周波数近傍の所定スペクトル幅内でのノイズパワー密度を計算し;及び
ステップ104:前記受信信号のバンド幅及び前記所定スペクトル幅内でのノイズパワー密度に基づいて、前記受信信号の線形ノイズのパワーを計算する。
本実施例では、受信機は、受信信号を得た後に、光信号と電気信号との変換及び各種の信号処理を行っても良い。なお、具体的な内容については、従来技術を参照することができる。
本実施例では、受信機は、次のような1つ又は複数の処理を行っても良く、即ち、IQ不均衡消去、周波数オフセット補償、偏波分離及びプリイコライゼーションである。このような操作を行った後に、該パイロットシーケンスに対して同期化を行うこともできる。
本実施例では、該パイロット信号は、送信端で採用されたオリジナルパイロットシーケンスであっても良く、送信端から予め得られたものであっても良い。該送信パイロット信号及び該受信パイロットシーケンスを用いて、シンボル毎に該受信パイロットシーケンスの位相ノイズを取得し、そして、該受信パイロットシーケンスから位相ノイズを除去することができる。
ステップ408:受信機が、該ノイズのトータルパワー及び該線形ノイズのパワーに基づいて、受信信号の非線形ノイズのパワーを計算する。
そのうち、PASEは、前記受信信号のASEノイズのパワーであり、PXPMは、前記受信信号のXPMノイズのパワーであり、Ptotalは、前記受信信号のノイズのトータルパワーである。
位相ノイズ除去ユニット902:既知の送信パイロット信号を用いて、受信パイロットシーケンスの位相ノイズを除去し;
パワー密度計算ユニット903:位相ノイズ無し受信パイロットシーケンスの、パイロット周波数近傍の所定スペクトル幅内でのノイズパワー密度を計算し;及び
線形ノイズ計算ユニット904:前記受信信号のバンド幅及び前記所定スペクトル幅内でのノイズパワー密度に基づいて、前記受信信号の線形ノイズのパワーを計算する。
非線形ノイズ計算ユニット1002:前記ノイズのトータルパワー及び前記線形ノイズのパワーに基づいて、前記受信信号の非線形ノイズのパワーを計算する。
そのうち、PASEは、前記受信信号のASEノイズのパワーであり、PXPMは、前記受信信号のXPMノイズのパワーであり、Ptotalは、前記受信信号のノイズのトータルパワーである。
デジタル信号処理器1102:前記電気信号を前処理して前記電気信号中のパイロットシーケンスを取得し、既知の送信パイロット信号を用いて受信パイロットシーケンスの位相ノイズを除去し、位相ノイズ無し受信パイロットシーケンスの、パイロット周波数近傍の所定スペクトル幅内でのノイズパワー密度を計算し、そして、受信信号のバンド幅及び前記所定スペクトル幅内でのノイズパワー密度に基づいて前記受信信号の線形ノイズのパワーを計算する。
ノイズ強度検出方法であって、コヒーレント光受信機に用いられ、
前記検出方法は、
受信信号に対して前処理を行って、前記受信信号に含まれているパイロットシーケンスを取得し;
既知の送信パイロット信号を用いて、受信パイロットシーケンスの位相ノイズを除去し;
位相ノイズ無し受信パイロットシーケンスの、パイロット周波数近傍の所定スペクトル幅内でのノイズパワー密度を計算し;及び
前記受信信号のバンド幅及び前記所定スペクトル幅内でのノイズパワー密度に基づいて、前記受信信号の線形ノイズのパワーを計算することを含む、方法。
付記1に記載の検出方法であって、さらに、
前記受信信号のノイズのトータルパワーを計算し;及び
前記ノイズのトータルパワー及び前記線形ノイズのパワーに基づいて、前記受信信号の非線形ノイズのパワーを計算することを含む、方法。
付記2に記載の検出方法であって、
前記線形ノイズはASEノイズであり、前記非線形ノイズはXPMノイズである、方法。
付記1に記載の検出方法であって、
既知の送信パイロット信号を用いて、受信パイロットシーケンスの位相ノイズを除去することは、
前記送信パイロット信号及び前記受信パイロットシーケンスを用いて、シンボル毎に前記受信パイロットシーケンスの位相ノイズを取得し;及び
前記受信パイロットシーケンスから前記位相ノイズを除去することを含む、方法。
そのうち、r(n)PN_removalは、前記位相ノイズ無し受信パイロットシーケンスであり、r(n)は、前記受信パイロットシーケンスであり、s(n)は、前記送信パイロット信号であり、angle(r(n)/s(n))は、前記受信パイロットシーケンスと、前記送信パイロット信号との間の位相角を表す、方法。
付記1に記載の検出方法であって、
前記位相ノイズ無し受信パイロットシーケンスの、パイロット周波数近傍の所定スペクトル幅内でのノイズパワー密度を計算する前に、前記検出方法は、さらに、
Fourier変換を用いて、前記位相ノイズ無しパイロットシーケンスを時間領域から周波数領域に変換することを含む、方法。
そのうち、PASEは、前記受信信号のASEノイズのパワーであり、n0_ASEは、前記所定スペクトル幅内でのノイズパワー密度であり、BWは、前記受信信号のバンド幅である、方法。
付記3に記載の検出方法であって、
前記ノイズのトータルパワー及び前記線形ノイズのパワーに基づいて、前記受信信号の非線形ノイズのパワーを計算することは、
PXPM=Ptotal−PASE
を用い、
そのうち、PASEは、前記受信信号のASEノイズのパワーであり、PXPMは、前記受信信号のXPMノイズのパワーであり、Ptotalは、前記受信信号のノイズのトータルパワーである、方法。
付記1に記載の検出方法であって、
受信信号に対して前処理を行って前記受信信号に含まれているパイロットシーケンスを得ることは、
前記受信信号に対して、IQ不均衡消去、周波数オフセット補償、偏波分離とイコライゼーションのうちの1つ又は複数の処理を行い;及び
前記パイロットシーケンスに対して同期化を行うことを含む、方法。
ノイズ強度検出装置であって、コヒーレント光受信機に構成され、
ノイズ強度検出装置は、
信号前処理ユニットであって、受信信号に対して前処理を行って、前記受信信号に含まれているパイロットシーケンスを得るためのもの;
位相ノイズ除去ユニットであって、既知の送信パイロット信号を用いて、受信パイロットシーケンスの位相ノイズを除去するためのもの;
パワー密度計算ユニットであって、位相ノイズ無し受信パイロットシーケンスの、パイロット周波数近傍の所定スペクトル幅内でのノイズパワー密度を計算し;及び
線形ノイズ計算ユニットであって、前記受信信号のバンド幅及び前記所定スペクトル幅内でのノイズパワー密度に基づいて、前記受信信号の線形ノイズのパワーを計算するためのものを含む、装置。
付記10に記載の検出装置であって、さらに、
トータルパワー計算ユニットであって、前記受信信号のノイズのトータルパワーを計算するためのもの;及び
非線形ノイズ計算ユニットであって、前記ノイズのトータルパワー及び前記線形ノイズのパワーに基づいて、前記受信信号の非線形ノイズのパワーを計算するためのものを含む、装置。
付記11に記載の検出装置であって、
前記線形ノイズはASEノイズであり、前記非線形ノイズはXPMノイズである、装置。
付記10に記載の検出装置であって、
前記位相ノイズ除去ユニットは、具体的に、前記送信パイロット信号及び前記受信パイロットシーケンスを用いて、シンボル毎に前記受信パイロットシーケンスの位相ノイズを取得し;及び前記受信パイロットシーケンスから前記位相ノイズを除去するために用いられる、装置。
そのうち、r(n)PN_removalは、前記位相ノイズ無し受信パイロットシーケンスであり、r(n)は、前記受信パイロットシーケンスであり、s(n)は、前記送信パイロット信号であり、angle(r(n)/s(n))は、前記受信パイロットシーケンスと、前記送信パイロット信号との間の位相角を表す、装置。
付記10に記載の検出装置であって、
前記パワー密度計算ユニットは、さらに、Fourier変換を用いて、前記位相ノイズ無し受信パイロットシーケンスを時間領域から周波数領域に変換するために用いられる、装置。
そのうち、PASEは、前記受信信号のASEノイズのパワーであり、n0_ASEは、前記所定スペクトル幅内でのノイズパワー密度であり、BWは、前記受信信号のバンド幅である、装置。
付記12に記載の検出装置であって、
前記非線形ノイズ計算ユニットは、
PXPM=Ptotal−PASE
を用いて、前記XPMノイズのパワーを計算し、
そのうち、PASEは、前記受信信号のASEノイズのパワーであり、PXPMは、前記受信信号のXPMノイズのパワーであり、Ptotalは、前記受信信号のノイズのトータルパワーである、装置。
付記10に記載の検出装置であって、
前記信号前処理ユニットは、具体的に、
前記受信信号に対して、IQ不均衡消去、周波数オフセット補償、偏波分離とイコライゼーションのうちの1つ又は複数の処理を行い;及び前記パイロットシーケンスに対して同期化を行うために用いられる、装置。
コヒーレント光受信機であって、
光電変換器であって、受信した光信号を電気信号に変換するためのもの;及び
デジタル信号処理器であって、前記電気信号を前処理して前記電気信号に含まれているパイロットシーケンスを取得し、既知の送信パイロット信号を用いて受信パイロットシーケンスの位相ノイズを除去し、位相ノイズ無し受信パイロットシーケンスの、パイロット周波数近傍の所定スペクトル幅内でのノイズパワー密度を計算し、そして、受信信号のバンド幅及び前記所定スペクトル幅内でのノイズパワー密度に基づいて前記受信信号の線形ノイズのパワーを計算するためのものを含む、コヒーレント光受信機。
付記19に記載のコヒーレント光受信機であって、
前記デジタル信号処理器は、さらに、
前記受信信号のノイズのトータルパワーを計算し;及び
前記ノイズのトータルパワー及び前記線形ノイズのパワーに基づいて、前記受信信号の非線形ノイズのパワーを計算するために用いられる、コヒーレント光受信機。
Claims (8)
- コヒーレント光受信機に構成されるノイズ強度検出装置であって、
受信信号に対して前処理を行って、前記受信信号に含まれているパイロットシーケンスを得るための信号前処理ユニット;
既知の送信パイロット信号を用いて、受信パイロットシーケンスの位相ノイズを除去するための位相ノイズ除去ユニット;
位相ノイズ無し受信パイロットシーケンスの、パイロット周波数近傍の所定スペクトル幅内でのノイズパワー密度を計算するためのパワー密度計算ユニット;及び
前記受信信号のバンド幅及び前記所定スペクトル幅内でのノイズパワー密度に基づいて、前記受信信号の線形ノイズのパワーを計算するための線形ノイズ計算ユニットを含み、
前記ノイズ強度検出装置は、さらに、
前記受信信号のノイズのトータルパワーを計算するためのトータルパワー計算ユニット;及び
前記ノイズのトータルパワー及び前記線形ノイズのパワーに基づいて、前記受信信号の非線形ノイズのパワーを計算するための非線形ノイズ計算ユニットを含む、ノイズ強度検出装置。 - 請求項1に記載のノイズ強度検出装置であって、
前記線形ノイズはASE(Amplified Spontaneous Emission)ノイズであり、前記非線形ノイズはXPM(Cross-Phase Modulation)ノイズである、ノイズ強度検出装置。 - 請求項1に記載のノイズ強度検出装置であって、
前記位相ノイズ除去ユニットは、前記送信パイロット信号及び前記受信パイロットシーケンスを用いて、シンボル毎に前記受信パイロットシーケンスの位相ノイズを取得し;及び前記受信パイロットシーケンスから前記位相ノイズを除去する、ノイズ強度検出装置。 - 請求項2に記載のノイズ強度検出装置であって、
前記非線形ノイズ計算ユニットは、
PXPM=Ptotal−PASE
を用いて、前記XPMノイズのパワーを計算し、
PASEは、前記受信信号のASEノイズのパワーであり、PXPMは、前記受信信号のXPMノイズのパワーであり、Ptotalは、前記受信信号のノイズのトータルパワーである、ノイズ強度検出装置。 - コヒーレント光受信機に用いられるノイズ強度検出方法であって、
受信信号に対して前処理を行って、前記受信信号に含まれているパイロットシーケンスを取得し;
既知の送信パイロット信号を用いて、受信パイロットシーケンスの位相ノイズを除去し;
位相ノイズ無し受信パイロットシーケンスの、パイロット周波数近傍の所定スペクトル幅内でのノイズパワー密度を計算し;及び
前記受信信号のバンド幅及び前記所定スペクトル幅内でのノイズパワー密度に基づいて、前記受信信号の線形ノイズのパワーを計算することを含み、
前記ノイズ強度検出方法は、さらに、
前記受信信号のノイズのトータルパワーを計算し;及び
前記ノイズのトータルパワー及び前記線形ノイズのパワーに基づいて、前記受信信号の非線形ノイズのパワーを計算することを含む、ノイズ強度検出方法。 - コヒーレント光受信機であって、
光電変換器及びデジタル信号処理器を含み、
前記光電変換器は、受信した光信号を電気信号に変換し、
前記デジタル信号処理器は、
前記電気信号を前処理して前記電気信号に含まれているパイロットシーケンスを取得し、既知の送信パイロット信号を用いて受信パイロットシーケンスの位相ノイズを除去し、位相ノイズ無し受信パイロットシーケンスの、パイロット周波数近傍の所定スペクトル幅内でのノイズパワー密度を計算し、そして、受信信号のバンド幅及び前記所定スペクトル幅内でのノイズパワー密度に基づいて前記受信信号の線形ノイズのパワーを計算し、
前記デジタル信号処理器は、さらに、
前記受信信号のノイズのトータルパワーを計算し;及び
前記ノイズのトータルパワー及び前記線形ノイズのパワーに基づいて、前記受信信号の非線形ノイズのパワーを計算する、コヒーレント光受信機。
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